掺JM-PCA混凝土外加剂的混凝土微观结构分析

JM-PCA系列羧酸类梳形接枝共聚物外加剂本身具有较低的表面张力，使得掺加JM-PCA系列羧酸类梳形接枝共聚物外加剂的混凝土力学性能和耐久性能得到显著改善。JM-PCA外加剂的加入后，混凝土的内部结构也发生了特定的改变。

表面张力分析

按照毛细管张力理论，当外加剂能有效降低孔隙溶液中的界面张力时，就会降低毛细管管壁的压力，混凝土收缩会减小。图2-67为不同浓度对外加剂表面张力的影响。试验表明：JM-PCA(Ⅳ)减缩、抗裂型超塑化剂具有较低的表面张力，而且可以在很低的浓度范围(10-5g/L)内保持其低的表面张力，即便外加剂被水泥颗粒大量吸附，由于水化的进行导致自由水减少，相对来说外加剂的浓度还足以能维持其低的表面张力，从而降低了混凝土的干燥收缩。相比之下，FDN减水剂即使在高浓度(5.0%)状态下，其表面张力也大于50mN/m。减缩剂SRA在5%浓度下能显著降低溶液的表面张力，但是当浓度降至1.25%时，其表面张力就开始大于50mN/m,因此当减缩剂掺量太低时，几乎没有什么减缩效果。

表面张力的降低意味着毛细管负压的下降，因此在蒸发或者是消耗相同的水分的条件下，引起收缩的宏观应力下降，收缩降低。毛细管负压随表面张力的下降而降低，可以由Laplace方程来表述。
△ρ=ρg-ρ&w=(γ/2δ)cosθ

由图2-68可见，表面张力的下降降低了弯曲液面的附加压力，其降低的程度随着孔径的减小而增大，尤其是在孔径小于20nm以后，由此而引起宏观压应力下降。假定在不改变其他配合比参数的条件下，且外加剂不改变水化进程、水泥石的孔结构，也就是不影响水分消耗的速度和水分的迁移，则收缩与表面张力下降应当成比率，并且降低干缩的效果与降低自收缩的效果应该基本相当。但事实上，外加剂会在水泥颗粒界面发生吸附，不但会改变水泥水化进程，而且会改变水泥石的孔结构。